双极性纵磁场触头

本文介绍了双极性纵磁场触头，计算并评估了这种磁场触头。对这种真空开关管进行了制作和测试。结果表明：这一原理适合于大电流及高电压的应用。     

真空灭弧室双极和四极从磁场触头设计

纵磁场触头被运用在真空灭弧室中,特别是用来开断大的短路开断电流。本文介绍了双极和四极纵磁场触头的设计,阐述了它们的特性。首先对两种触头结构的原理进行了讨论;接着采用有限元法进行三维场模拟处理,对磁通密度的大小、电流与磁通密度的相位移、燃弧期间固定触头间隙中电流过零后的剩余磁场、触头分闸期间运动对电流参数的影响等进行了研究。在纵磁场电极设计过程中一个重要的参数是电流通过时纵磁场触头产生的电磁吸引力,这个力能够缩减由断路器施加的触头压力。     

大电流和电压作用下纵磁场触头的真空灭弧室的弧柱电流

本文研究了在大电流（40－60kA.RMS)和高的瞬态恢复电压陡度（5和10kV/μs)条件下的具有双极纵磁场触头的真空灭弧室的弧柱电流。通过改变触头的分离时刻，相应地改变燃弧时间和触头间距，与模拟值相比较，测量出的弧柱电流和电荷的明显减少以及燃弧时间的缩短是由于电离作用较低引起的，弧后电流与du/dt的关系可以用次级发射的影响来解释。     

双极纵磁场的真空开合触头的特性

纵磁场触头可提高真空断路器的开断能力，局部纵磁场的结构原理依设计而有所不同。对于单极纵磁场的方向在整个触头区域的内是相同的。对于双极结构来说其纵磁场方向在磁场内有一个极性改变。为了表示双极给磁场触头系统的特征并试验其开断性能，进行了调查。双极磁场对电弧发展和热应力的影响通过高速摄像从５０ＨＺ高频电流激发的描述，此外，通过有限元素程序对某个三维纵磁场进行了模拟。从５０ＨＺ高频电流激发发的时变纵磁场的     

一种新型的四极纵磁场触头设计及其特点

纵磁触头已应用于真空灭弧室中，特别是在短路电流较大时，其应用更为普遍。本文介绍了一种新型的、基于四极性磁场结构的纵磁触头及其性能特点。论文首先介绍了这种新型触头结构的基本原理。主要是利用有限元法、通过三维磁场模拟来进行分析，接着主要研究了燃弧期间纵向磁场的磁通密度、电流和磁通密度的相位转换，以及触头上流过的电流。在有大电流流过时，四极性纵磁场对于电弧特性的影响是利用电弧高速摄像及燃弧后触头表面的照片来分析的。这种结构的触头通过短路试验验证，其开断性能已达到12kV／63kA。     

测量大电流开断能力时得到的真空灭弧室模型

此文中的真空灭弧室模型用的是ＨＯＬＥＣ生产的商用真空灭弧室。该模型可以用来确定不同的电流开断状态下的开断能力。我们将说明如何从综合试验线路开断试验中得到该模型。测量的数据主要包括短路电流、电弧电压、瞬态恢复电压及燃弧的时间。从这些数据中，其它重要信息如临界电弧能量，转移电荷数量也可以算出。我们将会在不同的图形中列出用理论模型计算的结果以及测量的数据。而且，还要列出这种真空灭弧室在非额定值下的曲线以及不同类型电极结构之间的对比。     

纵磁结构触头涡流的仿真分析

电弧熄灭后,真空触头间隙中的剩磁是由触头结构中各部分的涡流所产生的,其中主要是触头片中的涡流。本文利用有限元法对1/2匝和1/3匝纵磁结构触头在大开距下的涡流特性进行了仿真研究,对比分析了触头结构、开距以及触头片开槽方式等对涡流、纵向磁场滞后时间的影响。     

真空灭弧室纵磁场和横磁场触头优化选择的标准

真空中开断大的交流电流时，金属蒸汽形成的电弧会在触头间隙燃烧直到下一个电流零点。然而如果电流达到大约10kA的范围时，电弧将由于自生磁场产生集聚，为了避免局部触头过热，有两种方法：通过械磁场（RMF）使集聚型电板在触头表面运动。通过纵磁场（AMF）阻止电弧集聚。本文对纵磁场和横磁场的功能原理和物理过程做了简要介绍；在低，中，高压范围内，将横磁场与纵磁场从开断能力，电阻，管子尺寸和生产成本等方面做了比较。     

使用AgWc和CuCr触头材料的真空灭弧室在高频电流过零时的重燃型式

在一种特殊的中压线路中，可对使用两种触头材料；ＡｇＷｃ和ＣｕＣｒ的真空灭弧室在高频真空电弧电流过零后的重燃原理进行实验研究。该线路采用“综合试验”原理。     

开断电流幅值变化对充过零后的残余电流和间隙恢复的影响

对于横向磁场触头的真空开关管，它的弧后电流波形是在短路电流开断后，施加１５ｋＶ／μｓ（ＲＲＲＶ）左右的瞬态恢复电压（ＴＲＶ）来进行测量的。在电流过零后时，使电流斜率ｄｉ／ｄｔ保持恒定，工频（ＰＦ）电流ＩＰＦ幅值需在额定短路电流的０．５到２倍之间变化。工频电流ＩＰＦ对间隙记忆的的重要影响明显反映在弧后电流在２到８μｓ的持续期间。根据现有的物理模型，作者给出了实验结果。实验表明记忆效应影响间隙恢复时间     

真空灭弧室CuCr触头在短路开断后的介质恢复特性

真空灭弧室间隙在短路开断后的介质恢复情况进通过电流过零后施加几十微秒的过量瞬态恢复电压（ＴＲＶ）来测量的。由于成分、气体含量和制造方法的变化，我们在试验中采用了ＣｕＣｒ触头材料。间隙故障或是因纯介质造成的或是由有效弧后电流控制的。在试验中，我们找到了造成故障的弧后电流、最终介质恢复和材料烧蚀率之间的关系。明显迹象表明所有这些现象都是由聚集型旋转电弧引起的金属蒸汽压力上升所所支配的，从这些试验中看出     

用小触头间隙开断大电流的试验

为了研究触头间隙对大电流开断性能的影响，我们在两种商用的真空灭弧室上进行了一系列试验。我们把这两种灭弧室分别称作Ａ型和Ｂ型。在综合试验台上，对Ａ型灭弧室在１２ｋＶ、３１．５ｋＶ下试验，对Ｂ型在１２ｋＶ、１３．１ｋＡ下试验，所有值均为有效值。每种类型灭弧室都用三只试管，在触头间隙为１ｍｍ至８ｍｍ之间进行试验。另外，由于短路试验的同一种触头装在可拆式真空灭弧室里，以便用高速摄像机拍照。结果表明，触头间     

用小触头间隙进行大电流开断的进一步实验研究

以前我国对两种类型的工业用真空灭弧室（分别将其称Ａ型和Ｂ型）进行了一系列试验，其目的是确定触头开距对大电流开断能力的影响。这些试验是早先一系列试验的继续，晃对有关假设和结构的进一步验证。两种类型各取三只样管分别进行了不同开距的全部试验。首轮试验触头开距定为８ｍｍ～１ｍｍ之间。目前该项试验的开距已扩展到１ｍｍ～０．２５ｍｍ。此外，相同的触头都承受了短路试验。该试验是在一个可以用高速摄影机折摄电弧过程     

真空灭弧室横向磁场触头间磁吹力的计算分析

对螺旋槽型和杯状型两种横磁触头进行了研究,仿真分析了不同电弧位置和触头结构参数下触头间磁场的分布,同时计算分析了触头间电弧所受的磁吹力,可为横向磁场触头的研究与应用提供参考。     

改进型低过电压Ag—WC触头真空开关管开断大电流的可能性

将低过电压Ａｇ－ＷＣ触头材料放于纵向磁场电极上做了大电流开断试验。对大电流开断能力的主要影响因素是触头材料、纵向磁场初分速度 。     

单相真空灭弧室开断大短路电流的最佳控制方法

本文给出了单相真空灭弧室开断大短路电流的最佳控制方法。研究表明,触头分离时刻对真空灭弧室的状态有很大影响,也因此极大影响着真空灭弧室的开断能力。只要按照这种方法,借助于一台适合的弹簧操动机构控制触头分离,人们就能在开断大短路电流期间保证得到护散型电弧,就可以使触头的熔化程度降至最低。真空灭弧室的开断能力和寿命也会从根本上得到提高。     

CuCr25触头材料对真空灭弧室开断性能的影响

本文进一步研究了CuCr25触头材料的特性对纵磁场真空灭弧室总体性能的影响的。一般采用三种生产工艺来制造材料，这三种工艺的最高工作温度不同，它们是：固态烧结（T最大=1200℃）、液态烧结（T最大=1050℃）和熔融（T最大=1600℃）。以这三种方式获得了具有不同密度（95％-99％）和不同导电性（23MS／m-24MS／m）的材料。这些材料具有封接强度大、截流值低、冷绝缘性能好、开断能力强和含气量低等特点。这种材料可制造成直径为20mm的平板型触头，并在带有外部纵磁场线圈的非对称真空灭孤室中进行测试。短路开断性能主要取决于生产工艺。在短路电流为10kA，恢复电压为12kV（瞬态恢复电压峰值为21kV）的强纵磁场中进行试验。在这种情况下，大多数材料可开断电流，但产生了迟击穿。我们将此特性与上述触头材料特性以及触头的含气量、杂质含量及电弧熔焊性联系起来。得出的结论是：固态烧结工艺可获得可靠经济的CuCr25触头材料，它在纵磁场真空灭弧室中具有很好的整体性能。